sys/opencrypto/cbc_mac.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2018-2019 iXsystems Inc.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  14  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  15  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  16  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  17  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  18  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  19  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  20  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  21  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  22  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  23  */
  24
  25 #include <sys/types.h>
  26 #include <sys/systm.h>
  27 #include <sys/param.h>
  28 #include <sys/endian.h>
  29 #include <opencrypto/cbc_mac.h>
  30 #include <opencrypto/xform_auth.h>
  31
  32 /*
  33  * Given two CCM_CBC_BLOCK_LEN blocks, xor
  34  * them into dst, and then encrypt dst.
  35  */
  36 static void
  37 xor_and_encrypt(struct aes_cbc_mac_ctx *ctx,
  38                 const uint8_t *src, uint8_t *dst)
  39 {
  40 #define NWORDS  (CCM_CBC_BLOCK_LEN / sizeof(uint64_t))
  41         uint64_t b1[NWORDS], b2[NWORDS], temp[NWORDS];
  42
  43         memcpy(b1, src, CCM_CBC_BLOCK_LEN);
  44         memcpy(b2, dst, CCM_CBC_BLOCK_LEN);
  45
  46         for (size_t count = 0; count < NWORDS; count++)
  47                 temp[count] = b1[count] ^ b2[count];
  48         rijndaelEncrypt(ctx->keysched, ctx->rounds, (void *)temp, dst);
  49 #undef NWORDS
  50 }
  51
  52 void
  53 AES_CBC_MAC_Init(void *vctx)
  54 {
  55         struct aes_cbc_mac_ctx *ctx;
  56
  57         ctx = vctx;
  58         bzero(ctx, sizeof(*ctx));
  59 }
  60
  61 void
  62 AES_CBC_MAC_Setkey(void *vctx, const uint8_t *key, u_int klen)
  63 {
  64         struct aes_cbc_mac_ctx *ctx;
  65
  66         ctx = vctx;
  67         ctx->rounds = rijndaelKeySetupEnc(ctx->keysched, key, klen * 8);
  68 }
  69
  70 /*
  71  * This is called to set the nonce, aka IV.
  72  *
  73  * Note that the caller is responsible for constructing b0 as well
  74  * as the length and padding around the AAD and passing that data
  75  * to _Update.
  76  */
  77 void
  78 AES_CBC_MAC_Reinit(void *vctx, const uint8_t *nonce, u_int nonceLen)
  79 {
  80         struct aes_cbc_mac_ctx *ctx = vctx;
  81
  82         ctx->nonce = nonce;
  83         ctx->nonceLength = nonceLen;
  84
  85         ctx->blockIndex = 0;
  86
  87         /* XOR b0 with all 0's on first call to _Update. */
  88         memset(ctx->block, 0, CCM_CBC_BLOCK_LEN);
  89 }
  90
  91 int
  92 AES_CBC_MAC_Update(void *vctx, const void *vdata, u_int length)
  93 {
  94         struct aes_cbc_mac_ctx *ctx;
  95         const uint8_t *data;
  96         size_t copy_amt;
  97
  98         ctx = vctx;
  99         data = vdata;
 100
 101         /*
 102          * _Update can be called with non-aligned update lengths.  Use
 103          * the staging block when necessary.
 104          */
 105         while (length != 0) {
 106                 uint8_t *ptr;
 107
 108                 /*
 109                  * If there is no partial block and the length is at
 110                  * least a full block, encrypt the full block without
 111                  * copying to the staging block.
 112                  */
 113                 if (ctx->blockIndex == 0 && length >= CCM_CBC_BLOCK_LEN) {
 114                         xor_and_encrypt(ctx, data, ctx->block);
 115                         length -= CCM_CBC_BLOCK_LEN;
 116                         data += CCM_CBC_BLOCK_LEN;
 117                         continue;
 118                 }
 119
 120                 copy_amt = MIN(sizeof(ctx->staging_block) - ctx->blockIndex,
 121                     length);
 122                 ptr = ctx->staging_block + ctx->blockIndex;
 123                 bcopy(data, ptr, copy_amt);
 124                 data += copy_amt;
 125                 ctx->blockIndex += copy_amt;
 126                 length -= copy_amt;
 127                 if (ctx->blockIndex == sizeof(ctx->staging_block)) {
 128                         /* We've got a full block */
 129                         xor_and_encrypt(ctx, ctx->staging_block, ctx->block);
 130                         ctx->blockIndex = 0;
 131                 }
 132         }
 133         return (0);
 134 }
 135
 136 void
 137 AES_CBC_MAC_Final(uint8_t *buf, void *vctx)
 138 {
 139         struct aes_cbc_mac_ctx *ctx;
 140         uint8_t s0[CCM_CBC_BLOCK_LEN];
 141
 142         ctx = vctx;
 143
 144         /*
 145          * We first need to check to see if we've got any data
 146          * left over to encrypt.
 147          */
 148         if (ctx->blockIndex != 0) {
 149                 memset(ctx->staging_block + ctx->blockIndex, 0,
 150                     CCM_CBC_BLOCK_LEN - ctx->blockIndex);
 151                 xor_and_encrypt(ctx, ctx->staging_block, ctx->block);
 152         }
 153         explicit_bzero(ctx->staging_block, sizeof(ctx->staging_block));
 154
 155         bzero(s0, sizeof(s0));
 156         s0[0] = (15 - ctx->nonceLength) - 1;
 157         bcopy(ctx->nonce, s0 + 1, ctx->nonceLength);
 158         rijndaelEncrypt(ctx->keysched, ctx->rounds, s0, s0);
 159         for (size_t indx = 0; indx < AES_CBC_MAC_HASH_LEN; indx++)
 160                 buf[indx] = ctx->block[indx] ^ s0[indx];
 161         explicit_bzero(s0, sizeof(s0));
 162 }